Química Fascículo 04 Elisabeth Pontes Araújo Elizabeth Loureiro Zink José Ricardo Lemes de Almeida

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Talita Barbosa Aragão
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1 Química Fascículo Elisabeth Pontes Araújo Elizabeth Loureiro Zink José Ricardo Lemes de Almeida

2 Índice Radioatividade...1 Exercícios... Gabarito...3

3 Radioatividade É a emissão de Radiação de um núcleo instável, que se transforma em outro núcleo instável ou estável (Desintegração de um isótopo). Isótopos (átomos do mesmo elemento) N.o atômico igual (mesmo n.o de prótons). N.o de massa diferente (diferente soma prótons nêutrons). Isóbaros (átomos de elementos diferentes) N.o atômico diferente (diferente n.o de prótons). N.o de massa igual (mesma soma prótons nêutrons). Tipos de Radiação Naturais Alfa α α íons de p e n Beta β β elétron (1 e ) Gama γ γ ondas eletromagnéticas Leis das emissões radioativas 1.a Lei: Emissão α A A 6 Z X α Z Y 88Ra.a Lei: Emissão β A Z X β Y Th A Z α β 86Rn 31 91Pa Meia Vida (P) É o tempo necessário para que metade de uma amostra se desintegre. 6 Curva do decaimento radioativo do 88 Ra 8 átomos P Restam átomos 1

4 Exercícios 1. (VUNESP/97) O acidente do reator nuclear de Chernobyl, em 1986, lançou para a atmosfera grande 9 quantidade de 38 Sr radioativo, cuja meia-vida é de 8 anos. Supondo ser este isótopo a única contaminação radioativa e sabendo que o local poderá ser considerado seguro quando a quantidade 9 de 38 Sr se reduzir, por desintegração a 1 /16 da quantidade inicialmente presente, o local poderá ser habitado novamente a partir do ano de: a. 1 b. 98 c. 66 d. 986 e (VUNESP/98) No processo de desintegração natural de 9 U, pela emissão sucessiva de partículas alfa 6 e beta, forma-se o 88 Ra. Os números de partículas alfa e beta emitidas neste processo são, respectivamente: a.1e1 b.e c.e3 d.3e e.3e3 3. (VUNESP/) O tecnécio-, um isótopo radioativo utilizado em Medicina, é produzido a partir do molibdênio, segundo o processo esquematizado: t 1/ = 6,h 3 Mo Tc partícula X Produto Y radiação γ Define-se t 1/ (tempo de meia-vida) como o tempo necessário para que ocorra desintegração de metade do total de átomos radioativos inicialmente presentes. É correto afirmar que: a. X é uma partícula alfa b. X é uma partícula beta c. ao final de 1 horas, toda a massa de 3 Tc é transformada em produto Y d. ao final de 1 horas, restam 7% da quantidade inicial de 3 Tc e. o produto final Yéumisótopo do elemento de número atômico. (FUVEST/) Rutherford determinou o valor da constante de Avogadro, estudando a série radioativa abaixo, onde está indicado o modo de decaimento de cada nuclídeo. I II III α α 8 α β β α 18 Ra Rn Po Pb Bi Po Pb a. Escreva as equações de desintegração dos nuclídeos nas etapas II e III da série dada. Indique todos os números atômicos e de massa. b. Calcule a constante de Avogadro, sabendo que: 1, g de rádio, Ra, produz 3,x1 15 partículas por dia, na etapa I da desintegração. Uma vez formado o radônio, Rn, este e os demais nuclídeos que o sucedem se desintegram rapidamente até dar o último nuclídeo (Pb) da série apresentada. As partículas transformam-se em átomos de hélio. 1,g de rádio, Ra, considerando-se todas as etapas da desintegração, produz, em 8 dias,,ml

5 de gás hélio, medido a 5 C e 1 atm. Dado: volume molar dos gases a 5 C e 1 atm = 5L/mol 5. (FUVEST/) Para diagnósticos de anomalias de glândulas tireóide, por cintilografia, deve ser introduzido no paciente, iodeto de sódio, em que o ânion iodeto é proveniente de um radioisótopo do iodo (número atômico 53 e número de massa 131). A meia-vida efetiva desse isótopo (tempo que decorre para que metade da quantidade do isótopo deixe de estar presente na glândula) é de aproximadamente 5 dias. a. O radioisótopo em questão emite radiação β. O elemento formado nessa emissão é 5 Te, 17 Iou 5Xe? Justifique. b. Suponha que a quantidade inicial do isótopo na glândula (no tempo zero) seja de 1,g e se reduza, após certo tempo, para,15µg. Com base nessas informações, trace a curva que dá a quantidade do radioisótopo na glândula em função do tempo, colocando os valores nas coordenadas adequadamente escolhidas. Gabarito 1. Alternativa b n n n n n meia-vida = 8 anos meias-vidas = x8 = 11anos (início) (anos decorrentes) = 98. Alternativa d U x α β Ra 6 88 índices superiores: 38 = x. y. 6 38=x6 x = 1 X = 3 (partículas α) índices inferiores: 9 = x. y.() 88 9=3. y88 y = (partículas β) 3. Alternativa b. X é uma partícula β Mo Tc 3 β a. etapa II: 8Po α 8Pb 18 etapa III: 8Pb β Bi 1 83 b. 1, g de Ra produz 3,.1 15 partículas, portanto 3,.1 15 átomos de He, por dia. Em 8 dias: 8. 3,.1 15 =.1 15 átomos de He. Como no total são α = = átomos de He 3

6 ,.1 3 L átomos 5L x x = átomos 5. a. Ao emitir partícula beta (negativa), o número atômico do átomo aumenta em uma unidade, portanto o elemento formado é o Xenônio I β Xe b. 1,µg 5 dias 131 5,5µg 5 dias,5µg 5 dias,15µg

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